一、糠醛在香料合成中的应用（论文文献综述）
田红丽[1]（2021）在《固体酸和镍基催化剂的制备及其催化生物质呋喃类平台分子转化的研究》文中指出能源危机威胁人类生存,寻找可再生的绿色能源迫在眉睫。生物质是唯一可再生的碳源,能够通过多种手段转化为高附加值化合物,有效利用生物质资源能够缓解能源危机。呋喃类衍生物是生物质与可替代碳源化学品的桥梁,开发具有成本效益的催化剂用于催化呋喃类衍生物的转化具有重要意义。本论文围绕呋喃类化合物向高附加值化学品的转化,合成了一系列成本低廉的固体酸催化剂和Ni基催化剂,探究了催化剂载体的种类、催化剂表面的酸碱性以及催化剂表面活性位点对催化剂活性的影响。主要内容如下:1.本研究以硫酸为磺化剂,以普通黏土为载体制备了黏土基固体酸催化剂。研究了硫酸浓度和煅烧温度对糠醇在乙醇中转化为乙酰丙酸乙酯的物化性质、硫与黏土中氧化物的相互作用、Br（?）nsted酸位和Lewis酸位的分布以及催化性能的影响。结果表明,硫酸与黏土中的氧化铝反应生成Al2（SO4）3,从而改变了催化剂的结构和晶相。煅烧温度的提高增强了硫物种与黏土之间的相互作用,使硫在黏土表面保留,并形成更多的Br（?）nsted酸位和较少的Lewis酸位。此外,酸中心的平衡分布对FA选择性转化为EL至关重要。在浸渍4 M的H2SO4,300℃煅烧得到的的黏土催化剂上,EL的收率可达90%。催化剂在乙醇等极性溶剂中由于硫物种的浸出而不稳定,而在二甲亚砜等非质子溶剂中保持了良好的催化稳定性。2.凹凸棒石（ATTP）是一种丰富的天然镁铝硅酸盐矿物,可作为制备高性价比固体酸催化剂的载体。本文主要研究了硫酸磺化过程中ATTP的结构变化以及Br（?）nsted和Lewis酸中心的形成。结果表明,硫酸不仅起到了枝接硫物种的作用,而且与ATTP中的Ca O、Mg O、Al2O3和Fe2O3或其盐类反应生成硫酸盐,导致ATTP的孔结构发生了实质性的变化,磺化反应导致了ATTP晶相的剧烈变化。在这个过程中,引入了Br（?）nsted酸性位点,这是糠醇（FA）转化为乙酰丙酸乙酯（EL）的主要活性位点,同时提高了Lewis酸位点的丰度/强度。在H2SO4/ATTP催化剂上,EL的收率可达95.4%。催化剂中的Fe2（SO4）3和Mg SO4在乙醇中浸出,但不影响催化剂的稳定性。催化剂表面形成的聚合物在空气中煅烧去除后对催化活性也没有太大影响。3.本研究以普通黏土为载体,用氢氧化钠活化黏土并制备了镍基催化剂。结果表明,Na OH处理使催化剂的结构和性能发生了很大的变化,处理显着提高了介孔的丰度,有利于Ni的分散和丰富碱性中心的形成。碱性中心的存在抑制了糠醛在乙醇中的缩醛化和醚化反应,使加氢反应成为主要的反应途径,此外,富电子性质的碱性位点也抑制了糠醇中呋喃环的进一步加氢。以未处理的黏土为载体的镍催化剂没有这种作用,催化剂表面丰富的酸性中心使缩醛化/醚化反应成为加氢的竞争反应。结果表明,氢氧化钠预处理前后催化剂的酸碱性质对加氢反应网络有显着影响。4.本研究探究了活性金属的丰度对催化剂催化糠醛加氢选择性的影响。糠醛转化为环戊酮涉及多个加氢步骤,不仅金属位点的类型,金属位点的丰度也可能影响反应中间体的生成,从而影响产物的选择性。在本研究中,我们发现在加氢过程中,糠醛中的羰基和呋喃环官能团对Ni/Si O2催化剂上的镍位点数目表现出不同的响应。当镍负载量低于1%时,糠醛中C=O的加氢反应可以有效地进行,C=O加氢生成糠醇,然后糠醇转化生成环戊酮,选择性高达98.2%。相比之下,较高的镍负载量有利于糠醛或糠醇中呋喃环加氢反应生成四氢糠醇,从而消除了生成环戊酮的机会。糠醛中羰基官能团和呋喃环的加氢反应是通过不同的吸附方式和不同数量的金属位点参与进行的。因此,控制暴露的金属镍位点的数量可以调控糠醛加氢产物的选择性。
李岩[2]（2021）在《负载型Ni3P催化糠醛水相加氢重排制环戊酮》文中研究说明糠醛作为一种重要的生物质基平台化合物,可用于合成多种重要的精细化工产品,其中环戊酮可用于合成医药中间体、香料、农药等。而传统制备环戊酮方法以己二酸及其衍生物的高温热解法和环戊烯氧化法为主,这些方法的原料来源于化石资源,储量有限,反应成本高,副反应多。由糠醛加氢重排制备环戊酮,以生物质平台化合物糠醛为原料,在解决化石能源消耗问题的同时还满足了环戊酮的市场需求,有效地提高了生物质资源的利用率。本文制备了Ni3P/γ-Al2O3和Ni3P/CePO4催化剂,采用XRD、N2-物理吸附、ICP、TEM、NH3-TPD和Py-IR对所制备的催化剂进行表征,研究了催化剂的结构和性质,并考察了催化剂在糠醛水相加氢重排反应中的催化反应性能和反应动力学。采用沉积沉淀-化学镀法制备了Ni3P/γ-Al2O3催化剂,考察了催化剂制备条件、反应温度、压力、时间、溶剂以及糠醛浓度对催化加氢重排性能的影响。通过XRD和TEM表征发现制备得到的催化剂的主要活性相为Ni3P,均匀分散在氧化铝载体上,催化剂平均粒径为4.3 nm。Ni3P/γ-Al2O3催化剂在催化糠醛水相加氢重排反应时表现出优异的活性,在1 MPa H2,160?C下反应5 h糠醛的转化率和环戊酮的选择性分别为95%和91%。溶剂水在糠醛加氢重排制备环戊酮的反应中起至关重要的作用。Ni3P/γ-Al2O3催化糠醛加氢重排制备环戊酮为假一级反应,计算得活化能为79.2 k J·mol-1。Ni3P/γ-Al2O3催化剂在催化糠醛水相加氢重排反应前后活性相未发生变化,循环反应三次后环戊酮选择性不变而糠醛转化率降低。通过共沉淀法、溶胶凝胶法和水热合成法制备了CePO4载体,采用等体积浸渍法通过H2程序升温还原制备了Ni3P/CePO4催化剂,考察了载体制备方法、Ni3P活性中心负载量以及反应条件对催化糠醛加氢重排反应性能的影响。采用共沉淀法制备CePO4载体,随着焙烧温度的增加,CePO4发生团聚导致比表面积降低。负载量较低时催化剂加氢活性较低,负载量较高时加氢活性较强导致环戊酮继续加氢生成环戊醇。Ni3P/CePO4催化剂在0.5 MPa H2,160?C下反应2 h,糠醛的转化率和环戊酮的选择性分别为94%和90%。Ni3P/CePO4催化剂催化糠醛加氢重排制备环戊酮的反应为假一级反应,计算得到活化能为60.2 k J·mol-1。稳定性考察结果表明,在该反应中Ni3P/CePO4催化剂具有良好的循环使用性能,四次循环后,糠醛转化率略微降低,而环戊酮选择性基本不变。
汪东东[3]（2021）在《高效过渡金属（Co、Ni）催化剂的构筑及其催化生物质转化性能研究》文中研究说明生物质作为一种绿色、可持续的清洁能源,可以催化转化为一系列具有高价值的生物燃料和精细化学品。这种绿色的生物质基路线能极大地降低对化石资源的依赖以及减少伴随的环境问题,因此受到研究者的广泛关注。目前,对生物质催化转化的研究主要集中在高效、稳定、廉价催化剂的开发以及新型催化体系的设计方面。本文针对目前实验和工业催化中可能存在的催化剂活性低、活性金属容易浸出和烧结、大量使用有机溶剂、苛刻的反应条件等问题进行了深入的探讨和研究。为此,我们通过绿色、简单、有效的制备策略构筑了多种高活性、高选择性、高稳定性的过渡金属（Co、Ni）催化材料,能在温和的条件下实现多种生物质衍生平台分子（如糠醛（FAL）、香草醛）的高效转化,并通过相关表征和理论计算揭示催化反应机理以及活性位点与反应之间的构-效关系。进一步,我们对新型的生物质转化途径进行了探索,在构筑的电催化体系下,使用绿色清洁的水作为氧源,在常温常压下高效电催化氧化5-羟甲基糠醛（HMF）,展现出极大地发展潜力。研究的主要内容如下所示:1、由传统石油化工路线生产的环戊酮（CPO）及其衍生物是一类重要的化工品,广泛应用于溶剂、橡胶以及药物中间体的合成。在本工作中,我们展示了一种新的合成方法,通过直接热解Co2+浸渍的块状g-C3N4来制备氮掺杂碳纳米管（N-CNTs）封装的Co纳米颗粒（NPs）,并作为高性能的加氢重排（HR）催化剂（CoNP@N-CNTs）。在低氢压和反应温度下,该催化剂能有效地将各种生物质衍生的呋喃化合物转化为相应的CPO类产物。通过TG/DSC-MS偶联技术,我们首次揭示了 Co催化块体g-C3N4分解/碳化的碳纳米管形成机制。此外,我们还揭示了一条新的FAL转化为CPO的反应路径。2、催化加氢脱氧（HDO）能将生物质衍生的含氧类化合物转化为高价值的化学品和燃料,但由于缺乏高效、稳定的非贵金属催化剂,因此具有极大的挑战性。在本工作中,我们首次报道了一种简单、可控的合成方法用来制备N-CNTs封装的Ni-Co合金NPs并将其作为HDO催化剂。所合成的Ni-Co合金催化剂具有优异的HDO性能,能在温和的反应条件下,将生物质衍生的香草醛转化为2-甲氧基-4-甲基苯酚（MMP）,转化率和选择性均达到100%,超过了已报道的高性能非贵金属HDO催化剂。实验结果还表明Ni-Co合金催化剂可广泛应用于催化香草醛衍生物和其他芳香醛在水相中的HDO,均可实现100%的转化率以及超过90%的选择性。重要的是,理论计算（DFT）和实验结果证实了催化剂优异的HDO性能是由于Ni-Co合金NPs的协同作用大大促进了对C=O的选择性吸附和活化,以及活化氢物种的脱附和溢流。这项工作的发现为设计和制备高效的非贵金属催化剂应用于水相的HDO反应提供了一个新的策略。3、催化各种有机化合物加氢转化是生产高价值精细化学品的重要途径。然而,到目前为止,大多数纳米催化剂都是针对特定的单一有机分子而开发的,很少能适用于多种不同官能团的加氢。因此,开发合适、高效的广谱催化剂至关重要,并将继续成为加氢催化的主要挑战之一。在本工作中,我们通过水热法制备了一种球形超结构前驱体（Co-MA）,将其在H2/Ar气氛中低温还原,进而转化为高分散、高负载的Co NPs超结构催化材料（Co-MA-280）。Co-MA-280作为一种广谱性的加氢催化剂,能在低温水相中高效催化一系列不饱和官能团（醛、酮、烯烃、含N杂环、硝基等）化合物分子的加氢,且具有良好的稳定性。而且,该催化剂能将多种化合物的催化加氢反应放大到克级规模,具有极大的工业化应用潜力。4、储量丰富的过渡金属氢氧化物因其优异的氧化还原能力而在析氧反应（OER）中得到了广泛的应用。但是,对于选择性HMF氧化反应（HOR）来说,OER是一个主要的竞争反应,过高的OER活性反而会导致较低的转化效率和法拉第效率。在本工作中,我们使用泡沫镍（NF）负载的Ni（OH）2纳米片阵列作为前驱体和模板,通过水热法,原位生长了一种Ni-MOFs包裹的Ni（OH）2复合材料（Ni（OH）2@SNMOFs）,并将其用作高效的HOR电极。该合成的Ni（OH）2@SNMOFs/NF电极具有优异的HOR性能,在1.0 M KOH电解质,1.4 V（vs.RHE）下,能实现100%的FDCA产率以及100%法拉第效率。实验结果表明:Ni（OH）2表面的MOFs层不仅有效的抑制了 Ni（OH）2过高的OER活性,而且通过改善比表面积和孔道结构,促进了HMF分子的吸附,从而显着提高了HOR性能。
周生辉[4]（2020）在《生物质衍生物原位加氢高效催化剂的绿色构建与性能研究》文中提出催化转化可再生的生物质及其衍生化合物制备生物燃料和高值化学品,对人类社会的可持续发展具有重要意义。糠醛、5-羟甲基糠醛、香草醛、肉桂醛等来源于生物质的平台分子,被认为是连接生物质和可再生化学品的桥梁。然而,现有的催化体系存在催化剂催化活性低、产物选择性低、反应条件苛刻、催化剂制备过程复杂、制备原料昂贵且不可再生、制备过程使用有毒试剂等缺点。本论文围绕新型高效催化剂的绿色构建,以廉价生物质衍生物或者废弃物为原料,开发了一系列制备工艺简单且环保、催化活性高的绿色加氢催化剂,并研究了其在生物质衍生物转化中的构效关系。主要研究内容如下:1.整体式MnOx负载掺氮碳气凝胶催化剂的制备与应用以纤维素的溶剂氢氧化钠/尿素溶液为分散媒介,制备了负载过渡金属的纤维素气凝胶。碳化后获得了一种高效、整体且易于分离的锰氧化物负载的掺氮碳气凝胶催化剂（Mn-NCA）。研究发现,Mn-NCA具有整体多孔气凝胶结构。原位生成的MnOx与表面掺氮碱性位的协同作用,使该催化剂对生物质基醛/酮的加氢反应具有良好的催化性能。在优化条件下,糠醛的转化率和糠醇的选择性可分别高达99%和85%。催化剂在反应过程中具有较好的稳定性,回收5次后仍然有85%的糠醛转化率,且糠醇选择性基本维持不变。与传统的粉末催化剂相比,所开发的整体式碳气凝胶催化体系具有催化活性高、催化剂分离方便、催化活性高等优点。2.超细纳米Co3O4负载掺氮碳纳米纤维催化剂的制备与应用以细菌纤维素（BC）为原料,采用尿素协助碳化和温和硝酸盐分解的方法,成功地制备了超细Co3O4（约1.57nm）负载的掺氮碳纳米纤维催化剂（Co3O4/NCNF）。研究发现,BC特有的纳米纤维网状结构在碳化后扔然保留。在吸附硝酸钴并热分解后,纳米纤维结构对Co3O4具有限域作用,可防止纳米Co3O4聚集。该催化剂在生物质基醛的加氢反应中具有优良的催化活性,在160°C下可获得90～100%底物转化率。对比实验证明尿素的协助碳化可以促进碳纤维多孔结构以及碱性位的生成,从而使Co3O4/NCNF的催化活性明显高于其他碳负载型催化剂。3.含锆木质素配位多酚聚合物催化剂的制备与应用以亚硫酸盐制浆副产物木质素磺酸盐为原料,构建了木质素配位锆基催化剂（Zr-LS）。研究发现,Zr-LS对生物质基醛和酮的加氢反应具有较高的活性。在温和条件下（80°C,3 h内）,糠醛制备糠醇的收率可达96%。实验结果表明,Zr-LS中强Lewis酸碱对(Zr4+-O2-)和中等酸性的Br?nsted位点（-SO3H）在加氢反应中具有协同催化作用。同位素标记测试结果显示,氢从异丙醇的α-C直接转移到糠醛的α-C是该反应的速率决定步骤。此外,Zr-LS可以重复使用,回收七次后糠醛转化率仅下降5%。4.木质素配位过渡金属催化剂的制备及其催化5-羟甲基糠醛一锅还原转化开发并对比了一系列过渡金属(Hf4+,Zr4+,Fe3+,Al3+和Zn2+)配位的木质素基催化剂（Metal-LigS）在5-羟甲基糠醛（5-HMF）加氢反应中的催化活性。研究发现,Hf-Lig S具有最高的碱/酸摩尔比、强Lewis酸碱对活性位和中等的Br?nsted酸性位。因此,在温和的反应条件下（100°C,2 h内）,Hf-Lig S在5-HMF加氢反应中表现出最佳的催化性能,目标产物的收率>90%。由于催化剂结构中含有磺酸基团,该催化剂还可以催化5-HMF一步还原醚化制备5-[（1-甲基乙氧基）甲基]-2-呋喃甲醇。动力学实验表明,5-HMF加氢反应的活化能（Ea）为64.64 k J/mol。此外,Hf-Lig S稳定性好,回收使用十次后5-HMF转化率仅下降10%,催化剂的结构和理化性质无明显变化。5.掺氮碳封装纳米钴催化剂的制备与应用以生物大分子羧甲基纤维素（CMC）为原料,制备了一种多层氮掺杂碳包裹的高分散钴纳米催化剂（Co@NG）。研究发现,CMC、尿素和Co2+的离子胶凝作用可使不同反应原料均匀分散并螯合。在高温热解后可形成高度分散的纳米Co颗粒（约10.9nm）。尿素的加入可作为非腐蚀性的碳结构活化剂,从而引入多孔结构和丰富掺氮碱性位点。制备的催化剂可以高效催化生物质衍生物香草醛与甲酸的加氢反应。在160°C反应6 h后,2-甲氧基对甲酚的收率可达99%。动力学同位素研究表明,Co-H-通过β-H的脱除和质子化形成是反应速率的决定步骤。而质子化的N-H+和Co-H-是加氢脱氧反应中的活性中间物。此外,钴纳米颗粒外面包裹的碳层可防止其被腐蚀和团聚,使催化剂在酸性反应条件下具有较好的稳定性,回收7次后香草醛的转化率仍然维持在90%以上。
孔庆山[5]（2020）在《呋喃基药物中间体的合成研究》文中研究指明随着石油化工资源的不断消耗,开发更加绿色的可再生资源以及发展可持续技术已经成为必然趋势。作为唯一天然、可再生以及易于获得的碳资源,生物质资源能够催化转化为液体燃料以及高附加值化学品,进而有助于解决化石资源的消耗与环境污染问题。糠醛以及5-羟甲基糠醛（HMF）是非常重要的生物质呋喃基平台分子,可以通过多种转化途径来制备药物中间体及新型燃料前体。长直链芳香族化合物被广泛用在药物和聚合物的生产中,应用价值很高。生物质衍生的呋喃基化合物作为一种具有芳香性的氧杂环化合物,在药物合成中具有重要的应用。同时,呋喃基化合物天然可生物降解,其结构兼具脂肪族化合物结构的柔韧性和芳香族化合物结构的刚性。因此,我们基于糠醛以及HMF等重要的生物基平台分子,开发了一种制备多种长直链呋喃基化合物的通用合成方法。我们通过制备一种高效的钠掺杂多孔氧化锰（Na-Mn Ox）催化剂,能够将呋喃基邻二醇类化合物氧化裂解为一系列的长直链呋喃基醛类化合物。我们以生物质平台分子糠醛和2,3-丁二酮的醛醇缩合反应获得的（E）-5-（呋喃-2-基）戊-4-烯-2,3-二醇（FPED）作为模型底物,对氧化裂解反应进行了详细的反应条件的筛选,包括催化剂种类,催化剂量,反应温度,反应时间,反应溶剂,添加剂以及催化剂组成等。结果表明,使用Na-Mn Ox催化剂,正丁醇作为溶剂,在90 oC下有氧反应5 h,2-呋喃丙烯醛的收率为91%。并且,我们将醛类产物进一步衍生化得到了相应的呋喃基羧酸和醇类化合物,这极大的丰富了长直链呋喃基化合物的种类。通过使用XRD,XPS,FTIR以及SEM等多种表征手段,对Na-Mn Ox催化剂的结构进行了详细的表征。催化剂的循环实验表明,Na-Mn Ox催化剂在5次循环使用之后,仍旧可以保持较高的活性。最后,根据前人工作及实验结果分析,我们对可能的反应机理进行了分析与阐述。
黄晓君[6]（2020）在《化学-生物法串联催化合成玉米芯平台化合物糠胺和糠醇的研究》文中进行了进一步梳理糠醛（Furfural,FAL）是一种高值化平台化合物,其生产原料为可再生生物质,被广泛用于生产塑料、树脂、燃料、医药中间体等和其它添加剂。由糠醛衍生而来的糠醇（Furfuralcohol,FOL）和糠胺（2-Furfurylamine,FLA）是可用来合成多种生物活性分子和聚合材料的重要有机化合物。目前,FOL和FLA的传统合成路线通常需要苛刻的反应条件（高压）和使用贵金属催化剂,常会伴随着严重的环境污染和高能耗问题,而与化学合成方法不同的生物催化方法,其所需的操作条件既温和,选择性和催化效率又高,并且属于环境友好型的工艺,因此,正逐渐发展为可能取代精细化工、医药等行业中的传统化学合成路径,成为工业合成大宗化学品和医药中间体等物质的重要手段。本研究中,通过生物兼容性的固体酸催化剂SO42-/SnO2-MS和重组大肠杆菌全细胞生物催化剂串联催化,实现化学-生物法串联催化玉米芯合成FOL和FLA。研究结果如下:首先,以呈海绵叠状结构的麦饭石（MS）为载体,制备SO42-/SnO2-MS固体酸催化剂,并通过BET、扫描电镜、红外和XRD对SO42-/SnO2-MS和麦饭石进行了表征。发现处理后的麦饭石表面变得疏松多孔,比表面积增大至68.0 m2/g,孔体积扩大至0.048 cm3/g,但主要结构和关键化学键没有遭到破坏,这些变化有助于增大催化剂和底物接触面积,从而将玉米芯有效催化脱水转化为FAL。然后,在170 oC下,3.6 wt%的固体酸SO42-/SnO2-MS催化玉米芯获得了43.0%的糠醛产率,从而证明了酸化的SO42-/SnO2-MS固体酸催化剂可有效催化玉米芯合成FAL。其次,通过酸化的固体酸SO42-/SnO2-MS和重组还原酶E.coli CR全细胞串联催化玉米芯合成FOL。为了提高FOL产量,对影响生物还原反应的各个因素进行了考察。最优还原体系条件为细胞添加量0.05 g/mL,辅底物葡萄糖添加量1 mol葡萄糖/mol糠醛,1μM NADP+/mM FAL,Sn4+（1 mM）,SDS（0.5 mM）,反应温度为35 oC,反应pH为7.5。在最优条件下,E.coli CR全细胞可耐受150 mM的FAL,且生物还原由玉米芯制备的FAL（100 mM）可完全转化为FOL,从而实现了SO42-/SnO2-MS固体酸和E.coli CR全细胞的连续催化转化玉米芯有效合成FOL。然后,通过SO42-/SnO2-MS固体酸和重组转氨酶E.coli XLS158全细胞串联催化方法,确认了从玉米芯转化为FLA的反应体系,并对各种反应参数进行了优化。最适细胞浓度、胺供体氯化铵用量、辅底物葡萄糖用量、反应温度和pH为0.05 g/mL、4 mol NH4Cl/mol FAL、2 mol C6H12O6/mol FAL、35 oC和7.5。此外,加入0.5 mM Mg2+和10mM PEG-4000有助于酶促反应的进行。在最优条件下,衍生自玉米芯的糠醛溶液（71.8 mM）经E.coli XLS158全细胞还原胺化反应72h,FLA最终产率为76.3%,基于玉米芯制备过程的FLA产率为0.070g FLA/g玉米芯。由此验证了化学-生物法串联催化玉米芯合成FLA路线的可行性。最后,为了高效合成FLA,尝试建立了水-有机溶剂两相介质以催化玉米芯转化为FLA,并且优化了两相体系中影响还原胺化反应的各种因素。最适有机溶剂是生物相容性良好的正辛烷,生物催化反应中水-正辛烷体积比为8:2（v:v）,NH4Cl和FAL摩尔比为4:1（mol:mol）,葡萄糖C6H12O6和FAL摩尔比为2:1（mol:mol）,反应温度和pH为35 oC和7.5。在水-正辛烷介质中SO42-/SnO2-MS固体酸催化玉米芯获得了48.8%的FAL产率,比水相提高了5.8%,将制得的FAL溶液（82.2 mM）通过生物催化剂E.coli XLS158全细胞在最优条件下转化为FLA,反应72 h FLA产率为78.3%,基于玉米芯制备过程的FLA产率为0.080 g FLA/g玉米芯,比水相催化效果更佳。由此可知,在构建的水-正辛烷（8:2,v:v）两相体系中,重组E.coli XLS158可以实现高效率地催化转化玉米芯合成FLA。综上,本研究通过新型环境友好的固体酸催化剂SO42-/SnO2-MS催化玉米芯转化为FAL,再经生物催化剂重组大肠杆菌全细胞催化FAL有效合成了呋喃衍生物（FOL和FLA）,从而实现了化学-生物法合成FOL和FLA,并且探索了合适的生物还原胺化体系以提高FLA产量,为工业上以生物质为原料,绿色高效生产呋喃衍生物奠定了基础。
张雪莹[7]（2019）在《睾丸酮丛毛单胞菌醛脱氢酶的挖掘、性质及其催化呋喃醛选择性氧化的研究》文中指出5-羟甲基糠醛（HMF）及糠醛是一类重要的生物基平台化合物,经碳水化合物脱水得到。5-羟甲基-2-糠酸（HMFCA）及2-糠酸（FCA）是上述呋喃醛选择性氧化后的产物,在高分子、医药及食品等领域具有广阔的应用前景。目前,呋喃羧酸主要是通过化学催化制备得到。尽管化学催化呋喃醛氧化合成呋喃羧酸已取得了重大进展,但该法存在反应条件苛刻、环境不友好、选择性不佳等缺点。生物催化能有效克服上述缺点,在合成化学中已成为了补充甚至替代化学催化的一种重要方法。尤其是对于HMF、糠醛等稳定性较差的生物基呋喃醛高值化转化,生物催化与化学催化相比更具应用潜力。与酶相比,全细胞生物催化剂更易制备、酶蛋白在细胞膜的保护下更稳定、且更易实现胞内辅酶再生,因而在氧化还原反应中备受关注。然而,HMF、糠醛对微生物和酶具有强烈的毒性及抑制作用,因此已报道的高底物耐受的、且能高效、高选择性催化呋喃醛氧化的生物催化剂仍有限。基于上述情况,本论文从土壤中分离到一株对HMF具有较高耐受能力、并且能够将HMF选择性氧化为HMFCA的Comamonas testosteroni SC1588。从该菌基因组中挖掘出能够催化HMF选择性氧化的关键醛脱氢酶基因,进行异源表达、分离纯化、并研究其酶学性质。之后,探讨了这些重组菌催化HMF选择性氧化的性能。最后,将上述醛脱氢酶分别与NADH氧化酶（NOX）在大肠杆菌（Escherichia coli）中进行共表达以促进NAD+再生,提高反应选择性,建立高效、高选择性合成呋喃羧酸的生物催化途径。底物抑制和毒性研究表明,C.testosteroni SC1588细胞在催化HMF氧化反应中至少能耐受100 mmol/L的底物。目标产物HMFCA对该菌具有较强的抑制和毒性作用,这主要归因于其酸性,因为该菌的催化活性高度依赖于反应体系pH。通过添加弱碱控制反应体系pH及添加少量组氨酸均能显着提高该菌的催化性能。在最适反应条件下,当HMF浓度为160 mmol/L时,反应36 h后HMFCA产率为98%。该菌还可以催化糠醛、5-甲基糠醛和5-甲酰基-2-糠酸（FFCA）选择性氧化合成相应的羧酸,产率为90-93%。从该菌基因组中挖掘出5个能催化HMF选择性氧化的关键醛脱氢酶基因,包括2个香草醛脱氢酶（CtVDH1和CtVDH2）、2个松柏醛脱氢酶（CtCALDH1和CtCALDH2）和1个3-琥珀酰半醛吡啶脱氢酶（CtSAPDH）,并在E.coli中克隆、表达。5个醛脱氢酶的亚基分子量均约为50 kDa。CtCALDH1为NAD+依赖型脱氢酶,其它醛脱氢酶既可以NAD+又可以NADP+作为辅酶催化氧化反应。这些醛脱氢酶的最适pH均为7.0,最适反应温度为25-35oC,但是其在体外的稳定性均较差。各醛脱氢酶底物特异性迥异。CtCALDH1和CtCALDH2催化大多数芳基醛氧化的活性均较低,并且CtCALDH1不能接受FFCA、5-甲基糠醛和4-甲酰基苯甲酸作为底物;CtVDH1和CtVDH2对于大多数底物均表现出较高的氧化活性,而CtSAPDH催化各种芳基醛氧化的活性均适中。通常,这些醛脱氢酶催化苯甲醛衍生物氧化的活性高于其催化呋喃结构类似物氧化的活性。在所构建的5个过量表达醛脱氢酶的重组E.coli菌中,E.coli/pET-CtVDH1催化HMF选择性氧化效率最高。反应12 h后200 mmol/L HMF被全部转化,HMFCA产率和选择性分别为92%和89%。采用底物分批流加策略合成HMFCA,反应41.5 h后生成448 mmol/L目标产物。此外,E.coli/pET-CtVDH1细胞还能以HMF粗品（70%纯度）为底物合成HMFCA。糠醛、FFCA、5-甲氧甲基糠醛（MMF）、5-甲基糠醛和苯甲醛也可被E.coli/pET-CtVDH1细胞氧化生成相应的目标羧酸,产率为83-95%。将NOX分别与CtVDH1、CtVDH2、CtCALDH2和CtSAPDH在E.coli中进行共表达;系统地研究了各共表达重组菌催化HMF及其结构类似物（芳香醛）氧化特性。结果表明,E.coli-CtVDH1-NOX在HMF氧化中展现出最佳的催化性能,能在9 h内将250mmol/L HMF转化为HMFCA,其产率和选择性均为95%。E.coli-CtVDH2-NOX是催化糠醛和MMF选择性氧化的最适生物催化剂。当糠醛浓度为240 mmol/L时,反应24 h后FCA产率为90%。基于底物分批流加策略合成FCA,反应6 h后生成177 mmol/L目标产物,时空产率为3.3 g/L h。另外,当MMF浓度为240 mmol/L时,反应9 h后5-甲氧甲基-2-糠酸（MMFCA）产率为99%。采用底物分批流加策略合成MMFCA,反应8 h后生成287 mmol/L MMFCA,时空产率为5.6 g/L h。本研究不仅初步阐明了全细胞催化呋喃醛选择性氧化的反应特性、规律及相关醛脱氢酶的酶学性质,丰富了生物催化生物基呋喃醛高值化转化的理论知识,而且还建立了绿色、高效、高选择性制备呋喃羧酸的新工艺。生物催化将为清洁“生物炼制”的发展创造新的机遇。
师赛赛[8]（2019）在《重组E.coliCtSAPDH细胞催化生物基呋喃醛选择性氧化的研究》文中研究指明糠醛和5-甲氧基甲基糠醛（5-methoxymethylfurfural,MMF）是重要的生物基平台化合物,可以由碳水化合物脱水制备得到。MMF及糠醛中均含有甲酰基,可分别被选择性氧化成5-甲氧基甲基-2-糠酸（5-methoxymethyl-2-furancarboxylic acid,MMFA）及糠酸。这两种产物是制备香料、药物、农业化学品、光电材料及合成纤维的重要中间体。目前,化学法仍是合成MMFA和糠酸的主流方式,但该法存在环境不友好、选择性欠佳、能耗高及反应条件苛刻等问题。而生物催化能有效解决上述问题,符合绿色可持续的发展理念,有望取代化学法用于糠酸及其类似物的合成。最近本实验室分离得到一株可高效催化5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethyl-furfural,HMF）氧化的Comamonas testosteroni SC1588,随后从中发掘出一个可高效催化HMF氧化的3-琥珀酰半醛-吡啶脱氢酶（3-succinoylsemialdehyde-pyridine dehydrogenase,SAPDH）基因,并成功构建出E.coliCtSAPDH。当前,关于SAPDH的研究仍较少,仅有关于降解尼古丁及生产降压药原料3-琥珀酰吡啶的报道。基于上述情况,本论文将重组E.coliCtSAPDH细胞用于生物基呋喃醛的氧化中,系统地研究了诱导及反应条件对E.coliCtSAPDH催化糠醛及MMF氧化的影响,建立了高效、高选择性合成糠酸及MMFA的生物催化途径;对比研究了糠醛、HMF、MMF及其相应羧酸衍生物对重组菌细胞的毒性及抑制作用。结果表明,诱导条件中诱导温度是影响重组菌细胞催化糠醛氧化性能最显着的条件;最适诱导温度是30℃。诱导剂异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）浓度及诱导时间对重组菌催化活性影响甚微。E.coliCtSAPDH细胞催化糠醛氧化的最适反应温度和pH范围分别为30℃和pH 7.0-8.0。在最适反应条件下,该重组菌对糠醛及HMF的耐受水平约为100 mM。当底物浓度低于100 mM时,糠酸及5-羟甲基-2-糠酸（5-hydroxymethyl-2-furancarboxylic acid,HMFCA）产率达95-98%。借助底物分批流加策略,该重组菌能在96 h内合成147 mM糠酸,时空产率约为4.2 g·L-1·d-1。当以MMF为底物时,该菌能在20.5 h内合成242 mM MMFA,时空产率达44.2 g·L-1·d-1。此外,该重组菌还能催化其他呋喃醛及一系列苯甲醛衍生物选择性氧化合成相应的羧酸,产率最高达100%。全细胞催化MMFA合成体系被放大到50 mL规模,结果表明200 mM MMF在6 h内被完全转化,生成174 mM MMFA,时空产率达到108.5 g·L-1·d-1;目标产物经有机溶剂萃取后,MMFA回收率约为97%,纯度为85%。此外,我们还对比了HMF、MMF及糠醛对重组菌的细胞毒性及抑制作用。发现三者对重组菌的毒性及抑制作用强弱顺序均为:糠醛>MMF>HMF。产物HMFCA、MMFA、糠酸对重组菌的细胞的毒副作用主要源于其酸性;三者对细胞抑制及毒性作用强弱顺序均为:糠酸>MMFA>HMFCA。本研究拓展了SAPDH在合成化学种的应用范畴,初步阐明了重组菌E.coliCtSAPDH催化呋喃醛氧化的反应特性及规律,揭示了三种呋喃醛及相应的羧酸衍生物对细胞的毒性及抑制作用。该研究不仅丰富了生物基平台化合物转化的相关理论知识,而且还将为高附加值呋喃衍生物的大规模制备奠定技术基础。
付培培[9]（2016）在《呋喃酯类化合物的合成及其卷烟加香应用研究》文中研究说明通过酯化反应合成了12种新型的呋喃酯类化合物,并通过红外光谱、核磁共振和高分辨质谱对目标产物的结构进行了确证,最后通过正交试验和单因素试验法对酯化反应的条件进行了探索,并对其中的部分产物进行了热重分析、热裂解分析和卷烟加香试验。研究的最终结果如下:1让α-呋喃丙烯酸与大茴香醇、香叶醇、叶醇、顺-6-壬烯醇、壬醇、正辛醇、异丁醇、苯甲醇、苯乙醇等香味醇发生酯化反应,合成了9个α-呋喃丙烯酸酯类衍生物,并对影响产物产率的因素如反应时间、反应温度和酸醇摩尔比进行了考察,得出合成α-呋喃丙烯酸酯的最佳工艺:二氯甲烷为溶剂,α-呋喃丙烯酸与香味醇摩尔比为1:1.2,常温下,反应6 h,产物收率最高。2以2,5-呋喃二甲酸为原料,在浓盐酸的催化作用下,80℃下回流反应9 h,生成了3个2,5-呋喃二甲酸二酯类衍生物。3以3b,3c,3d,3i,6b和6c这6个化合物为代表,采用TG-DTG-DSC分析其热稳定性,研究其质量失重变化规律。4以3b,3c,3d和3g 4种化合物为代表研究了α-呋喃丙烯酸酯类化合物的热裂解行为,主要研究了300℃、600℃和900℃三个温度下的热裂解,并推测了其可能的热裂解机理。热裂解结果显示:热裂解产物中的多种裂解成分为致香物质,这些物质能够有效的提高卷烟中的香气物质含量,改善卷烟的吸食品质。5对合成的部分目标化合物进行卷烟加香评吸试验,结果表明:在烤烟型卷烟制品中添加适宜浓度的呋喃类化合物对卷烟的吸食质量有着明显的改善作用,能够增加烟草的本香,减轻杂气,减少刺激性,改善卷烟吸食品质,增强烟气的细腻性与柔和性,丰满并协调香气。3b,3c,3d在卷烟中的适宜添加浓度为0.08‰,而3g的适宜添加浓度为0.12‰。
岳丽清[10]（2012）在《添加剂在玉米芯水解制备糠醛中的应用》文中提出糠醛是一种重要的有机化合物，广泛应用于药物合成、食品添加剂、香料合成、树脂合成等多个领域。目前，糠醛的工业生产多以木质纤维类生物质为原料，经硫酸催化水解制备获得。该过程中，由于原料水解不彻底、过程副反应较多、糠醛随废液损失严重和毛醛精制率不高等原因，糠醛收率较低，“三废”污染严重，极大地制约了糠醛行业的发展。本论文针对糠醛制备过程中副反应对糠醛收率影响较大这一突出问题，采用添加阻聚剂的方法，抑制过程副反应，并对硫酸催化水解制备糠醛工艺进行了优化，通过强化水解工艺以提高糠醛收率。本论文取得了如下创新性进展：1、采用高压反应釜连续注水汽化的方式模拟糠醛的工业生产中的玉米芯硫酸催化水解过程，研究了主要操作参数对糠醛收率的影响规律，并对硫酸催化水解工艺进行了优化，确定了最佳反应工艺条件。研究结果表明：在反应温度180℃、硫酸浓度0.5%、催化水解时间3.5h的优化工艺条件下，实现了70.3%的糠醛收率，比工业生产过程提高10%20%；2、基于对玉米芯酸催化水解制备糠醛反应过程的分析，选用对苯二酚、二苯胺、硫脲和三苯基磷作为添加剂，抑制过程副反应。研究结果表明：所选用的四种添加剂都能显着提高糠醛的收率，当对苯二酚、二苯胺、三苯基磷和硫脲的加入量为玉米芯总质量的0.25%、0.2%、0.25%和0.2%时，糠醛收率可分别达到83%、80%、86%和85%；3、对三苯基磷添加剂的作用机理进行了深入研究。采用高效液相色谱、气相色谱-质谱联用仪分析了馏出液、釜底废液、醛渣的成分和组成，研究结果表明：三苯基磷在稳定提高糠醛收率的情况下并不影响馏出液组成，为一种较为理想的添加剂，在以木质纤维类生物质为原料制备糠醛的工业生产过程中具有较好的应用前景。
二、糠醛在香料合成中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、糠醛在香料合成中的应用（论文提纲范文）
（1）固体酸和镍基催化剂的制备及其催化生物质呋喃类平台分子转化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质简述 |
| 1.2.1 生物质的组成成分 |
| 1.2.2 生物质的有效利用 |
| 1.2.3 生物质平台化合物 |
| 1.3 糠醛研究概述 |
| 1.3.1 糠醛的制备过程 |
| 1.3.2 糠醛的应用 |
| 1.3.3 糠醛加氢制备糠醇所用催化剂的研究进展 |
| 1.3.4 糠醛加氢制备环戊酮所用催化剂的研究进展 |
| 1.4 乙酰丙酸酯研究概述 |
| 1.4.1 乙酰丙酸酯的合成方法 |
| 1.4.2 用于合成乙酰丙酸酯的催化剂 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 硫酸化普通黏土催化转化生物质衍生物 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验用试剂与仪器 |
| 2.2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的活性评价及分析方法 |
| 2.2.4 样品表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂的XRD分析 |
| 2.3.2 催化剂的BET分析 |
| 2.3.3 催化剂的FT-IR分析和S含量分析 |
| 2.3.4 催化剂的NH_3-TPD分析 |
| 2.3.5 催化剂的吡啶-DRIFTS分析 |
| 2.3.6 催化剂的活性评价 |
| 2.3.7 催化剂的稳定性评价 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 硫酸化凹凸棒土催化糠醇转化为乙酰丙酸乙酯 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的活性评价及分析方法 |
| 3.2.4 样品表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的XRD分析 |
| 3.3.2 催化剂的BET分析 |
| 3.3.3 催化剂的FT-IR分析 |
| 3.3.4 催化剂的NH_3-TPD分析 |
| 3.3.5 催化剂的吡啶-DRIFTS分析 |
| 3.3.6 催化剂的活性评价 |
| 3.3.7 催化剂的稳定性评价 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Ni/黏土催化剂上生物质衍生物的加氢反应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 催化剂的制备 |
| 4.2.3 催化剂的活性评价及分析方法 |
| 4.2.4 样品表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的BET分析 |
| 4.3.2 催化剂的XRD分析 |
| 4.3.3 催化剂的H_2-TPR分析 |
| 4.3.4 催化剂的H_2-TPD分析 |
| 4.3.5 催化剂的CO_2-TPD和 NH_3-TPD分析 |
| 4.3.6 催化剂的活性评价 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 通过降低金属镍位的利用率促进糠醛选择性转化为环戊酮 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 催化剂的制备 |
| 5.2.3 催化剂的活性评价及分析方法 |
| 5.2.4 样品表征 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 催化剂的BET分析 |
| 5.3.2 催化剂的XRD分析 |
| 5.3.3 催化剂的H_2-TPR分析 |
| 5.3.4 催化剂的H_2-TPD分析 |
| 5.3.5 催化剂的NH_3-TPD分析 |
| 5.3.6 催化剂的活性评价 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（2）负载型Ni3P催化糠醛水相加氢重排制环戊酮（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 生物质能概述与应用 |
| 1.2 糠醛的研究现状 |
| 1.2.1 糠醛的制备 |
| 1.2.2 糠醛催化加氢研究进展 |
| 1.3 环戊酮应用 |
| 1.4 环戊酮制备 |
| 1.4.1 己二酸及其衍生物高温分解法制备环戊酮 |
| 1.4.2 环戊烯氧化法/水合脱氢法制备环戊酮 |
| 1.4.3 糠醛水相加氢重排法 |
| 1.5 糠醛加氢重排催化剂 |
| 1.5.1 贵金属催化剂 |
| 1.5.2 非晶态催化剂 |
| 1.5.3 过渡金属催化剂 |
| 1.5.4 水滑石催化剂 |
| 1.5.5 过渡金属磷化物催化剂 |
| 1.6 本文研究思路 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂及实验仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 载体制备及预处理 |
| 2.2.1 γ-Al_2O_3载体 |
| 2.2.2 CePO_4载体 |
| 2.2.3 Al-MCM-41载体 |
| 2.2.4 Al-SBA-15载体 |
| 2.2.5 TiO_2载体 |
| 2.3 催化剂制备 |
| 2.3.1 沉积沉淀-化学镀法制备Ni_3P/γ-Al_2O_3 |
| 2.3.2 H_2-程序升温还原法制备Ni_3P/CePO_4 |
| 2.4 催化剂表征 |
| 2.4.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.2 N_2物理吸附 |
| 2.4.3 NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD) |
| 2.4.4 透射电镜(TEM) |
| 2.4.5 吡啶吸附红外(Py-IR) |
| 2.4.6 电感耦合等离子体光谱(ICP) |
| 2.5 催化反应性能评价 |
| 2.5.1 糠醛水相加氢重排 |
| 2.5.2 产物分析 |
| 2.5.3 动力学计算 |
| 3 Ni_3P/γ-Al_2O_3催化糠醛加氢重排制备环戊酮 |
| 3.1 催化剂制备及表征 |
| 3.1.1 催化剂制备 |
| 3.1.2 催化剂表征 |
| 3.2 催化剂载体对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.3 催化剂制备条件对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.4 反应条件对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.4.1 反应温度对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.4.2 反应压力对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.4.3 反应时间对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.4.4 反应溶剂对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.5 反应动力学分析 |
| 3.6 低浓度时反应条件对糠醛加氢重排反应性能的影响 |
| 3.6.1 反应温度对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.6.2 反应压力对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.6.3 反应时间对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 3.7 催化剂循环使用性能 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 等体积浸渍Ni_3P/CePO_4催化糠醛加氢重排制备环戊酮 |
| 4.1 催化剂制备 |
| 4.2 制备方法对Ni_3P/CePO_4催化糠醛加氢重排反应的影响 |
| 4.2.1 催化剂表征 |
| 4.2.2 不同方法制备的Ni_3P/CePO_4催化糠醛加氢重排反应 |
| 4.3 负载量对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 4.3.1 催化剂表征 |
| 4.3.2 不同负载量的Ni_3P/CePO_4催化糠醛加氢重排反应 |
| 4.4 反应条件对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 4.4.1 反应温度对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 4.4.2 反应压力对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 4.4.3 反应时间对糠醛加氢重排反应的影响 |
| 4.5 反应动力学分析 |
| 4.6 催化剂循环使用性能 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）高效过渡金属（Co、Ni）催化剂的构筑及其催化生物质转化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质的概述和利用 |
| 1.2.1 生物质概述 |
| 1.2.2 生物质利用 |
| 1.3 呋喃醛(糠醛和5-羟甲基糠醛)催化加氢 |
| 1.3.1 呋喃醛概述 |
| 1.3.2 呋喃醛催化转化 |
| 1.4 香草醛催化加氢脱氧 |
| 1.4.1 香草醛概述 |
| 1.4.2 香草醛加氢脱氧催化剂 |
| 1.5 5-羟甲基糠醛电催化氧化 |
| 1.5.1 电催化转化的优势 |
| 1.5.2 5-羟甲基糠醛电氧化催化剂 |
| 1.6 碳基金属催化剂 |
| 1.6.1 催化剂发展概述 |
| 1.6.2 碳基金属催化剂的制备与应用 |
| 1.7 本论文的选题依据与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 碳纳米管限域Co催化剂及其加氢重排性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 材料试剂 |
| 2.2.2 催化剂制备 |
| 2.2.3 催化剂表征 |
| 2.2.4 催化测试与产物分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂结构与形貌分析 |
| 2.3.2 碳纳米管生长机理探究 |
| 2.3.3 热解温度的影响 |
| 2.3.4 催化性能测试 |
| 2.3.5 催化性能优化 |
| 2.3.6 反应路径探究 |
| 2.3.7 加氢重排普适性探究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 Ni-Co合金催化剂及其加氢脱氧性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 材料试剂 |
| 3.2.2 MF预处理 |
| 3.2.3 催化剂制备 |
| 3.2.4 催化剂表征 |
| 3.2.5 催化测试和产物分析 |
| 3.2.6 理论计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂结构与形貌分析 |
| 3.3.2 香草醛加氢脱氧性能测试 |
| 3.3.3 DFT计算 |
| 3.3.4 加氢脱氧普适性探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 高负载Co催化剂及其加氢性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 试剂材料 |
| 4.2.2 前驱体制备 |
| 4.2.3 催化剂制备 |
| 4.2.4 催化剂表征 |
| 4.2.5 催化测试与产物分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂结构与形貌分析 |
| 4.3.2 5-羟甲基糠醛加氢性能测试 |
| 4.3.3 不同催化剂催化性能对比 |
| 4.3.4 加氢普适性探究 |
| 4.3.5 放大实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 Ni(OH)_2衍生的S,N-MOFs纳米片及其电氧化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 试剂材料 |
| 5.2.2 Ni(OH)_2/NF电极的制备 |
| 5.2.3 Ni(OH)_2@SNMOFs/NF电极的制备 |
| 5.2.4 催化剂表征 |
| 5.2.5 电化学测试 |
| 5.2.6 产物分析 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂结构和形貌表征 |
| 5.3.2 电化学性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其它科研成果 |
（4）生物质衍生物原位加氢高效催化剂的绿色构建与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 生物质概述 |
| 1.2.1 纤维素 |
| 1.2.2 半纤维素 |
| 1.2.3 木质素 |
| 1.3 生物质衍生物催化转化 |
| 1.3.1 5 -羟甲基糠醛催化转化 |
| 1.3.2 糠醛催化转化 |
| 1.3.3 木质素衍生物催化转化 |
| 1.4 生物质衍生物加氢氢源研究进展 |
| 1.4.1 氢气 |
| 1.4.2 有机醇 |
| 1.4.3 甲酸 |
| 1.4.4 其他氢源 |
| 1.5 生物质基催化剂的绿色制备 |
| 1.5.1 纤维素基催化剂 |
| 1.5.2 木质素基催化剂 |
| 1.5.3 半纤维素基催化剂 |
| 1.5.4 其他生物质基催化剂 |
| 1.6 选题的目的、意义和主要研究内容 |
| 1.6.1 选题的目的和意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 第二章 整体式MnO_x负载掺氮碳气凝胶催化剂的制备与应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 不同催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂的表征 |
| 2.2.4 Mn-NCA催化糠醛加氢 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同催化剂的表征 |
| 2.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 2.3.3 反应条件优化 |
| 2.3.4 催化剂的回收 |
| 2.3.5 反应底物扩充 |
| 2.3.6 反应机理探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超细纳米Co_3O_4负载掺氮碳纳米纤维催化剂的制备与应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 不同催化剂的制备 |
| 3.2.3 催化剂的表征 |
| 3.2.4 Co_3O_4/NCNF催化糠醛加氢 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同催化剂的表征 |
| 3.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 3.3.3 反应条件优化 |
| 3.3.4 催化剂的回收 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含锆木质素配位多酚聚合物催化剂的制备与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 不同催化剂的制备 |
| 4.2.3 不同催化剂的表征 |
| 4.2.4 Zr-LS 催化糠醛加氢 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同催化剂的表征 |
| 4.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 4.3.3 反应路径研究 |
| 4.3.4 催化剂的回收 |
| 4.3.5 反应机理研究 |
| 4.3.6 与其他催化剂的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 木质素配位过渡金属催化剂的制备及其催化5-羟甲基糠醛一锅还原转化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 不同催化剂的制备 |
| 5.2.3 催化剂的表征 |
| 5.2.4 催化反应 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同催化剂的表征 |
| 5.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 5.3.3 反应条件优化与反应动力学 |
| 5.3.4 反应路径与5-HMF一锅催化还原醚化 |
| 5.3.5 催化剂的回收 |
| 5.3.6 反应机理研究 |
| 5.3.7 与其他催化剂的对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 掺氮碳封装纳米钴催化剂的制备与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 不同催化剂的制备 |
| 6.2.3 催化剂的表征 |
| 6.2.4 催化反应 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 不同催化剂的表征 |
| 6.3.2 不同催化剂的催化性能对比 |
| 6.3.3 催化剂的回收 |
| 6.3.4 反应底物扩充 |
| 6.3.5 反应机理研究 |
| 6.3.6 与其他催化剂的对比 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、本论文创新之处 |
| 三、展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）呋喃基药物中间体的合成研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质的组成及利用 |
| 1.3 生物质平台分子 |
| 1.4 呋喃基平台分子的转化与利用 |
| 1.4.1 糠醛 |
| 1.4.2 5-羟甲基糠醛 |
| 1.5 长直链呋喃基化合物 |
| 1.6 研究目的与研究内容 |
| 1.6.1 研究背景 |
| 1.6.2 研究目标 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验仪器与试剂 |
| 2.2 催化剂的表征手段 |
| 2.3 邻二醇底物的合成 |
| 2.3.1 合成 (E)-5-(furan-2-yl)pent-4-ene-2,3-diol (FPED) |
| 2.3.2 其他底物的合成 |
| 2.4 催化剂的制备 |
| 2.5 一般实验步骤 |
| 第三章 结果与讨论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 反应条件的优化 |
| 3.2.1 催化剂种类的筛选 |
| 3.2.2 催化剂量的影响 |
| 3.2.3 反应温度的影响 |
| 3.2.4 反应时间的影响 |
| 3.2.5 反应溶剂的影响 |
| 3.2.6 添加剂的影响 |
| 3.2.7 催化剂制备中氢氧化钠的浓度的影响 |
| 3.3 反应底物拓展 |
| 3.3.1 呋喃基羧酸类化合物的合成 |
| 3.3.2 呋喃基醇类化合物的合成 |
| 3.3.3 呋喃基酯类化合物的合成 |
| 3.4 催化剂循环 |
| 3.5 可能的反应机理 |
| 3.6 反应产物的结构表征数据 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 总结 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 产物的核磁谱图 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）化学-生物法串联催化合成玉米芯平台化合物糠胺和糠醇的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 木质纤维素生物质 |
| 1.1.1 木质纤维素的结构组成 |
| 1.1.2 半纤维素资源的应用 |
| 1.1.3 木质纤维素的预处理 |
| 1.2 糠醛 |
| 1.2.1 糠醛性质及用途介绍 |
| 1.2.2 我国糠醛生产现状 |
| 1.2.3 糠醛制备的研究进展 |
| 1.3 糠醇 |
| 1.3.1 糠醇的性质及用途介绍 |
| 1.3.2 糠醇制备的研究进展 |
| 1.4 糠胺 |
| 1.4.1 糠胺的性质及用途介绍 |
| 1.4.2 糠胺制备的研究进展 |
| 1.5 本文的研究内容与思路 |
| 2 SO_4~(2-)/SnO~(2-)MS固体酸的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂和仪器 |
| 2.2.1 主要试剂 |
| 2.2.2 主要仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 固体酸催化剂的制备 |
| 2.3.2 分析方法 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 麦饭石和SO_4~(2-)/SnO~(2-)MS固体酸孔结构分析 |
| 2.4.2 麦饭石和SO_4~(2-)/SnO~(2-)MS固体酸催化剂的表征 |
| 2.4.3 SO_4~(2-)/SnO~(2-)MS催化反应条件对糠醛产率的影响 |
| 2.5 小结 |
| 3 重组E.coli CR催化糠醛合成糠醇 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验试剂和仪器 |
| 3.2.1 原材料 |
| 3.2.2 主要试剂 |
| 3.2.3 主要仪器 |
| 3.2.4 实验菌株 |
| 3.2.5 培养基配方 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 重组E.coli CR的培养条件 |
| 3.3.2 酶活测定方法 |
| 3.3.3 反应参数考察 |
| 3.3.4 以玉米芯为原料合成糠胺 |
| 3.3.5 分析方法 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 细胞浓度对催化活性的影响 |
| 3.4.2 葡萄糖浓度对催化活性的影响 |
| 3.4.3 NADP~+浓度对催化活性的影响 |
| 3.4.4 反应温度、pH对催化活性的影响 |
| 3.4.5 金属离子对催化活性的影响 |
| 3.4.6 各种助溶剂对催化活性的影响 |
| 3.4.7 不同底物糠醛浓度对产糠胺的影响 |
| 3.4.8 重组E.coli CR催化玉米芯衍生的糠醛溶液合成糠醇 |
| 3.4.9 糠醇结构鉴定 |
| 3.5 小结 |
| 4 水相体系中重组E.coli XLS158 催化糠醛合成糠胺 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验试剂和仪器 |
| 4.2.1 主要试剂 |
| 4.2.2 主要仪器 |
| 4.2.3 实验菌株 |
| 4.2.4 培养基配方 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 重组E.coli XLS158 的培养条件 |
| 4.3.2 酶活分析 |
| 4.3.3 反应参数考察 |
| 4.3.4 以玉米芯为原料合成糠胺 |
| 4.3.5 分析方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 细胞浓度对催化活性的影响 |
| 4.4.2 氯化铵添加量对催化活性的影响 |
| 4.4.3 葡萄糖浓度对催化活性的影响 |
| 4.4.4 反应温度和pH对催化活性的影响 |
| 4.4.5 金属离子对催化活性的影响 |
| 4.4.6 各种助溶剂对催化活性的影响 |
| 4.4.7 不同底物糠醛浓度对产糠胺的影响 |
| 4.4.8 水相体系中E.coli XLS158 催化玉米芯衍生的糠醛溶液合成糠胺 |
| 4.4.10 糠胺结构鉴定 |
| 4.5 小结 |
| 5 两相体系中催化玉米芯合成糠胺 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验试剂和仪器 |
| 5.2.1 主要试剂 |
| 5.2.2 主要仪器 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 反应参数的考察 |
| 5.3.2 两相体系中催化玉米芯合成糠胺 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 建立合适的水-有机溶剂两相体系 |
| 5.4.2 优化两相体系中生物还原胺化反应参数 |
| 5.4.3 两相体系中催化玉米芯衍生的糠醛溶液合成糠胺 |
| 5.5 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间研究成果 |
| 致谢 |
（7）睾丸酮丛毛单胞菌醛脱氢酶的挖掘、性质及其催化呋喃醛选择性氧化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 中英文缩写对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物基呋喃醛 |
| 1.1.1 5 -羟甲基糠醛及其制备 |
| 1.1.2 糠醛 |
| 1.1.3 5 -甲氧甲基糠醛 |
| 1.2 生物基呋喃羧酸 |
| 1.2.1 5 -羟甲基-2-糠酸及其制备 |
| 1.2.2 2 -糠酸 |
| 1.2.3 5 -甲氧甲基-2-糠酸 |
| 1.3 醛脱氢酶 |
| 1.3.1 醛脱氢酶简介 |
| 1.3.2 醛脱氢酶的辅酶再生策略 |
| 1.4 本研究的主要内容和意义 |
| 第二章 Comamonas testosteroni SC1588 细胞催化HMF选择性氧化的研究 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 样品来源 |
| 2.1.2 培养基 |
| 2.1.3 主要试剂 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 催化HMF氧化合成HMFCA菌株的分离、纯化及筛选 |
| 2.3.2 菌种鉴定实验 |
| 2.3.3 C.testosteroni SC1588 细胞的培养及生长曲线测定 |
| 2.3.4 对比研究静息态及生长态细胞催化HMF选择性氧化性能 |
| 2.3.5 反应温度对C.testosteroni SC1588 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 2.3.6 缓冲液pH对 C.testosteroni SC1588 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 2.3.7 底物浓度对C.testosteroni SC1588 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 2.3.8 底物对C.testosteroni SC1588 细胞的毒性 |
| 2.3.9 产物对细胞催化活性的抑制 |
| 2.3.10 产物对C.testosteroni SC1588 细胞的毒性 |
| 2.3.11 基于反应工程策略提高HMFCA合成效率的研究 |
| 2.3.12 HMFCA的优化合成 |
| 2.3.13 HMFCA的放大合成及分离纯化 |
| 2.3.14 C.testosteroni SC1588 细胞催化呋喃醛选择性氧化的研究 |
| 2.3.15 反应初速度、转化率、产率的定义 |
| 2.3.16 高效液相色谱分析 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 催化HMF氧化为HMFCA菌株的筛选 |
| 2.4.2 SC1588 菌种鉴定 |
| 2.4.3 C.testosteroni SC1588 细胞生长曲线测定 |
| 2.4.4 对比研究静息态及生长态细胞催化HMF选择性氧化性能 |
| 2.4.5 反应温度对C.testosteroni SC1588 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 2.4.6 缓冲液pH对 C.testosteroni SC1588 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 2.4.7 底物抑制及毒性研究 |
| 2.4.8 产物抑制及毒性研究 |
| 2.4.9 基于反应工程策略提高HMFCA合成效率 |
| 2.4.10 HMFCA的优化合成 |
| 2.4.11 HMFCA的放大合成 |
| 2.4.12 C.testosteroni SC1588 细胞催化呋喃醛选择性氧化的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 醛脱氢酶基因的克隆、表达及其酶学性质研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 菌株和质粒 |
| 3.1.2 培养基 |
| 3.1.3 试剂材料 |
| 3.1.4 溶液配制 |
| 3.2 实验设备 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 C.testosteroni SC1588 醛脱氢酶基因的获取 |
| 3.3.2 重组表达载体的构建 |
| 3.3.3 重组菌的构建 |
| 3.3.4 重组菌催化HMF氧化合成HMFCA可行性研究 |
| 3.3.5 重组醛脱氢酶的分离纯化 |
| 3.3.6 表达产物SDS-PAGE分析 |
| 3.3.7 重组醛脱氢酶分子量测定 |
| 3.3.8 重组醛脱氢酶蛋白浓度及酶活测定 |
| 3.3.9 重组醛脱氢酶的辅酶依赖性研究 |
| 3.3.10 重组醛脱氢酶的最适反应pH及 pH稳定性研究 |
| 3.3.11 重组醛脱氢酶的最适反应温度及热稳定性研究 |
| 3.3.12 金属离子对重组醛脱氢酶活性的影响 |
| 3.3.13 重组醛脱氢酶的底物特异性研究 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 醛脱氢酶基因序列生物学信息分析 |
| 3.4.2 目的基因的获取 |
| 3.4.3 重组表达载体的构建 |
| 3.4.4 重组菌的诱导表达及催化合成HMFCA可行性分析 |
| 3.4.5 重组醛脱氢酶分子量测定 |
| 3.4.6 重组醛脱氢酶的辅酶依赖性 |
| 3.4.7 重组醛脱氢酶的最适反应pH及 pH稳定性 |
| 3.4.8 重组醛脱氢酶最适反应温度及热稳定性 |
| 3.4.9 金属离子对重组醛脱氢酶活性的影响 |
| 3.4.10 重组醛脱氢酶的底物特异性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 重组E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的研究 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.1.1 微生物菌种 |
| 4.1.2 培养基 |
| 4.1.3 主要试剂 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 重组菌的培养 |
| 4.3.2 不同重组菌催化HMF选择性氧化的研究 |
| 4.3.3 底物浓度对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.3.4 IPTG浓度对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF氧化性能的影响 |
| 4.3.5 辅底物对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.3.6 Fe~(2+)对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.3.7 氧载体对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.3.8 基于底物分批流加合成HMFCA的研究 |
| 4.3.9 HMF粗品的制备及纯化 |
| 4.3.10 E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF粗品选择性氧化的研究 |
| 4.3.11 E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化呋喃醛选择性氧化的研究 |
| 4.3.12 转化率、产率、选择性和反应初速度的定义 |
| 4.3.13 高效液相色谱分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 不同重组菌催化HMF选择性氧化的研究 |
| 4.4.2 底物浓度对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.4.3 IPTG浓度对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF氧化性能的影响 |
| 4.4.4 辅底物对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.4.5 Fe~(2+)对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.4.6 氧载体对E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF选择性氧化的影响 |
| 4.4.7 基于底物分批流加合成HMFCA的研究 |
| 4.4.8 E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化HMF粗品选择性氧化的研究 |
| 4.4.9 E.coli/pET-CtVDH1 细胞催化呋喃醛选择性氧化的研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 醛脱氢酶与NADH氧化酶共表达重组菌的构建与应用 |
| 5.1 实验材料 |
| 5.1.1 菌株和质粒 |
| 5.1.2 培养基 |
| 5.1.3 试剂材料 |
| 5.2 实验设备 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 目的基因的获取 |
| 5.3.2 重组菌的构建 |
| 5.3.3 重组菌诱导表达 |
| 5.3.4 酶活测定 |
| 5.3.5 细胞内NAD+及NADH含量测定 |
| 5.3.6 共表达重组菌催化HMF氧化合成HMFCA的研究 |
| 5.3.7 共表达重组菌底物谱研究 |
| 5.3.8 共表达重组菌催化糠醛氧化合成FCA的研究 |
| 5.3.9 共表达重组菌催化MMF氧化合成MMFCA的研究 |
| 5.3.10 E.coli-CtVDH2-NOX细胞催化FCA的优化合成 |
| 5.3.11 E.coli-CtVDH2-NOX细胞催化MMFCA的优化合成 |
| 5.3.12 基于底物分批流加合成FCA的研究 |
| 5.3.13 基于底物分批流加合成MMFCA的研究 |
| 5.3.14 转化率、产率和选择性的定义 |
| 5.3.15 高效液相色谱分析 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 目的基因的获取 |
| 5.4.2 重组菌的构建 |
| 5.4.3 重组菌的诱导表达 |
| 5.4.4 共表达重组菌催化HMF氧化合成HMFCA的研究 |
| 5.4.5 共表达重组菌的底物谱 |
| 5.4.6 共表达重组菌催化糠醛氧化合成FCA的研究 |
| 5.4.7 E.coli-CtVDH2-NOX细胞催化FCA的优化合成究 |
| 5.4.8 基于底物分批流加合成FCA的研究 |
| 5.4.9 共表达重组菌催化MMF氧化合成MMFCA的研究 |
| 5.4.10 E.coli-CtVDH2-NOX细胞催化MMFCA的优化合成究 |
| 5.4.11 基于底物分批流加合成MMFCA的研究 |
| 5.4.12 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 基因序列 |
| 附录2 高效液相色谱图 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）重组E.coliCtSAPDH细胞催化生物基呋喃醛选择性氧化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 中英文缩写对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 糠醛简介 |
| 1.1.1 糠醛的合成 |
| 1.1.2 化学法氧化糠醛 |
| 1.2 5-甲氧基甲基糠醛简介 |
| 1.2.1 5-甲氧基甲基糠醛的合成 |
| 1.2.2 化学法氧化5-甲氧基甲基糠醛 |
| 1.3 生物催化生物基呋喃的氧化 |
| 1.3.1 酶催化 |
| 1.3.2 全细胞催化 |
| 1.4 本研究的目的、意义与主要内容 |
| 第二章 E.coli_CtSAPDH催化糠醛选择性氧化的研究 |
| 2.1 实验材料与仪器 |
| 2.1.1 微生物菌株 |
| 2.1.2 培养基 |
| 2.1.3 主要试剂 |
| 2.1.4 主要实验仪器 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 微生物的培养 |
| 2.2.2 高效液相色谱(HPLC)分析条件 |
| 2.2.3 反应初速度、转化率、产率、选择性及细胞存活率的计算 |
| 2.2.4 诱导剂浓度对重组菌催化糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 2.2.5 诱导温度对重组菌催化糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 2.2.6 诱导时间对重组菌催化糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 2.2.7 反应温度对重组菌催化糠醛选择性氧化的影响 |
| 2.2.8 反应温度对重组菌细胞存活率的影响 |
| 2.2.9 反应pH对重组菌催化糠醛选择性氧化的影响 |
| 2.2.10 糠醛浓度对重组菌催化糠醛选择性氧化的影响 |
| 2.2.11 底物分批流加合成2-糠酸的研究 |
| 2.2.12 重组菌的底物谱研究 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 重组菌催化糠醛氧化的过程曲线 |
| 2.3.2 诱导剂浓度对重组菌催化糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 2.3.3 诱导温度对重组菌催化糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 2.3.4 诱导时间对重组菌催化糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 2.3.5 反应温度对重组菌催化糠醛选择性氧化的影响 |
| 2.3.6 缓冲液pH对重组细胞催化糠醛选择性氧化的影响 |
| 2.3.7 糠醛浓度对重组菌催化糠醛选择性氧化的影响 |
| 2.3.8 基于底物分批流加策略的糠酸合成 |
| 2.3.9 重组菌的底物谱研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 E.coli_CtSAPDH催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化的研究 |
| 3.1 实验材料与仪器 |
| 3.1.1 微生物菌株 |
| 3.1.2 培养基 |
| 3.1.3 主要试剂 |
| 3.1.4 主要实验仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 微生物的培养 |
| 3.2.2 高效液相色谱(HPLC)分析条件 |
| 3.2.3 反应初速度、转化率、产率、选择性及细胞存活率的计算 |
| 3.2.4 重组菌催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化的反应过程研究 |
| 3.2.5 重组菌催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化的副产物鉴定 |
| 3.2.6 诱导温度对重组菌催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 3.2.7 底物抑制 |
| 3.2.8 底物毒性 |
| 3.2.9 产物抑制 |
| 3.2.10 产物毒性 |
| 3.2.11 底物分批流加合成5-甲氧基甲基-2-糠酸的研究 |
| 3.2.12 5-甲氧基甲基-2-糠酸的扩大化合成 |
| 3.2.13 5-甲氧基甲基-2-糠酸的分离纯化 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 重组菌催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化的过程曲线 |
| 3.3.2 重组菌催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化的副产物鉴定 |
| 3.3.3 诱导温度对重组菌催化5-甲氧基甲基糠醛选择性氧化性能的影响 |
| 3.3.4 底物抑制及底物毒性 |
| 3.3.5 产物抑制及产物毒性 |
| 3.3.6 基于底物分批流加策略的5-甲氧基甲基-2-糠酸合成 |
| 3.3.7 5-甲氧基甲基-2-糠酸的扩大化合成及分离纯化 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 SAPDH基因序列 |
| 附录二 校正曲线 |
| 附录三 液相色谱图谱 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）呋喃酯类化合物的合成及其卷烟加香应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 呋喃的分子结构及化学性质 |
| 1.2 呋喃类化合物的应用 |
| 1.2.1 在食品、日化品中的应用 |
| 1.2.2 在香精香料方面的应用 |
| 1.2.3 在农药方面的应用 |
| 1.2.4 在医药中的应用 |
| 1.2.5 在材料方面的应用 |
| 1.3 呋喃类化合物的合成方法 |
| 1.3.1 以1,4-二羰基化合物为前体合成呋喃环 |
| 1.3.2 以烯衍生物为前体合成呋喃环 |
| 1.3.3 以炔衍生物为前体合成呋喃环 |
| 1.3.4 以炔基环氧化物为底物制备呋喃衍生物 |
| 1.3.5 偶联法 |
| 1.3.6 其他制备方法 |
| 1.4 呋喃类香料的合成 |
| 1.4.1 酯类香料的合成 |
| 1.4.2 含硫呋喃类香料的合成 |
| 1.4.3 酰基呋喃类香料的合成 |
| 2 引言 |
| 3 材料与方法 |
| 3.1 实验设备与试剂 |
| 3.2 试验路线 |
| 3.2.1 合成路线一 |
| 3.2.2 合成路线二 |
| 3.3 反应检测及产品的分析 |
| 3.3.1 反应的检测 |
| 3.3.2 产品的分析方法 |
| 3.4 酯化条件的优化 |
| 3.5 Py-GC/MS条件 |
| 3.6 热重分析 |
| 3.7 化合物卷烟加香实验 |
| 3.8 合成 |
| 3.8.1 α-呋喃丙烯酸酯类化合物的合成 |
| 3.8.2 2 ,5-呋喃二甲酸二酯的合成 |
| 3.8.3 合成产物结构式 |
| 4 结果与分析 |
| 4.1 化合物的合成与表征 |
| 4.1.1 α-呋喃丙烯酸酯类化合物的合成与表征 |
| 4.1.2 2,5-呋喃二甲酸酯的谱图特征 |
| 4.2 化合物的热重分析 |
| 4.2.1 α-呋喃丙烯酸酯类化合物的热重分析 |
| 4.2.2 2,5-呋喃二甲酸二酯类化合物的热重分析 |
| 4.3 化合物的热裂解分析 |
| 4.3.1 化合物3b的热裂解行为 |
| 4.3.2 化合物3c的热裂解行为 |
| 4.3.3 化合物3d的热裂解分析 |
| 4.3.4 化合物3g的热裂解分析 |
| 4.4 呋喃类化合物单料烟加香效果 |
| 4.4.1 化合物3b的感官评价结果 |
| 4.4.2 化合物3c的感官评价结果 |
| 5 结论与讨论 |
| 5.1 α-呋喃丙烯酸的酯化反应 |
| 5.1.1 浓硫酸催化下的酯化反应 |
| 5.1.2 DCC/DMAP酯化法 |
| 5.2 2,5-呋喃二甲酸的酯化反应 |
| 5.3 热重分析 |
| 5.4 呋喃类化合物的热裂解及卷烟加香效果 |
| 附图 |
| 参考文献 |
| Abstract |
（10）添加剂在玉米芯水解制备糠醛中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 国内外研究进展 |
| 1.2 糠醛的性质及用途 |
| 1.2.1 糠醛的性质 |
| 1.2.2 糠醛的用途 |
| 1.3 糠醛生产原理及工艺 |
| 1.3.1 糠醛生产原理 |
| 1.3.2 糠醛生产工艺 |
| 1.4 糠醛生产过程中的副反应 |
| 1.5 添加剂作用机理 |
| 1.6 课题意义 |
| 第二章 水解工艺优化及添加剂比较研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验及分析方法 |
| 2.2.1 实验原料与药品 |
| 2.2.2 玉米芯水解工艺 |
| 2.3 分析方法的确定 |
| 2.3.1 水分分析方法 |
| 2.3.2 糠醛理论含量测定方法 |
| 2.4 馏出液中糠醛测定方法的确定 |
| 2.4.1 高效液相色谱法测定糠醛浓度 |
| 2.4.2 加标回收实验 |
| 2.4.3 馏出液中其他产物测定 |
| 2.4.5 玉米芯水解实验 |
| 2.4.6 玉米芯水解工艺条件确定 |
| 2.5 添加剂种类对糠醛收率的影响 |
| 2.5.1 三苯基磷对糠醛收率的影响 |
| 2.5.2 硫脲对糠醛收率的影响 |
| 2.5.3 二苯胺对糠醛收率的影响 |
| 2.5.4 对苯二酚对糠醛收率的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 添加剂影响机理初步研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 三苯基磷影响机理 |
| 3.3.1 三苯基磷对馏出液组成的影响 |
| 3.3.2 三苯基磷对釜底废液组成的影响 |
| 3.3.3 三苯基磷对木糖转化为糠醛的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、糠醛在香料合成中的应用（论文参考文献）
- [1]固体酸和镍基催化剂的制备及其催化生物质呋喃类平台分子转化的研究[D]. 田红丽. 济南大学, 2021
- [2]负载型Ni3P催化糠醛水相加氢重排制环戊酮[D]. 李岩. 大连理工大学, 2021
- [3]高效过渡金属（Co、Ni）催化剂的构筑及其催化生物质转化性能研究[D]. 汪东东. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]生物质衍生物原位加氢高效催化剂的绿色构建与性能研究[D]. 周生辉. 华南理工大学, 2020(05)
- [5]呋喃基药物中间体的合成研究[D]. 孔庆山. 合肥工业大学, 2020(02)
- [6]化学-生物法串联催化合成玉米芯平台化合物糠胺和糠醇的研究[D]. 黄晓君. 常州大学, 2020(01)
- [7]睾丸酮丛毛单胞菌醛脱氢酶的挖掘、性质及其催化呋喃醛选择性氧化的研究[D]. 张雪莹. 华南理工大学, 2019(06)
- [8]重组E.coliCtSAPDH细胞催化生物基呋喃醛选择性氧化的研究[D]. 师赛赛. 华南理工大学, 2019(01)
- [9]呋喃酯类化合物的合成及其卷烟加香应用研究[D]. 付培培. 河南农业大学, 2016(04)
- [10]添加剂在玉米芯水解制备糠醛中的应用[D]. 岳丽清. 河南工业大学, 2012(02)